総合演習 / 図形

軌跡・通過領域 パラメータ消去・存在条件

動く点の軌跡、動く直線や円が通過する領域を求める問題です。多くの問題で、「その点を通るようなパラメータが存在するか」という条件に言いかえて解きます。

全 21 問(実戦編 10・最難関編 11)。課程の学習順に並んでいます。

問1 放物線への直交2接線がなす点の軌跡 最難関編数学I・2次関数のグラフと最大・最小

点 から放物線 へ相異なる 本の接線が引け、それらが互いに直交するとき、点 の軌跡を求めよ。

問2 2点からの距離の比が一定な点の軌跡(アポロニウスの円) 実戦編数学II・図形と方程式

点 からの距離の比が である点 の軌跡を求めよ。

問3 動く直線が通過する領域(パラメータと判別式) 実戦編数学II・図形と方程式

が実数全体を動くとき、直線 が通過する点 の存在する領域を求め、図示せよ。

問4 円上の点と定点を結ぶ中点の軌跡 実戦編数学II・図形と方程式

点 が円 上を動くとき、定点 と の中点 の軌跡を求めよ。

問5 定線分を直角に見込む点の軌跡(タレスの円) 実戦編数学II・図形と方程式

定点 に対し、 となる点 の軌跡を求めよ。

問6 直線が通過する領域 最難関編数学II・図形と方程式

実数 が全ての値をとって変化するとき、直線 が通過する領域を図示せよ。

問7 直交する2直線の交点の軌跡 最難関編数学II・図形と方程式

実数 に対し2直線 、 を考える。 が全ての実数を動くとき、 と の交点 P の軌跡を求めよ。

問8 接する動円の中心の軌跡 最難関編数学II・図形と方程式

軸に接し、点 を中心とする半径 の円に外接する円を考える。この動円の中心 P の軌跡を求めよ。ただし P の 座標は正とする。

問9 定点を通る弦の中点の軌跡 最難関編数学II・図形と方程式

定点 を通る直線が円 と相異なる2点で交わるとき、その2交点を結ぶ弦の中点 M の軌跡を求めよ。

問10 接線族の通過領域(単位円の外部) 実戦編数学II・軌跡と領域

が実数全体を動くとき、直線 が通過する点 全体の領域を求めよ。

問11 反転(直線上の点に連動する点の軌跡) 実戦編数学II・軌跡と領域

点 が直線 上を動く。原点 と を結ぶ半直線上に、 を満たす点 ( と同じ側)をとる。 の軌跡を求めよ。ただし は原点以外を動く。

問12 媒介変数表示された点の軌跡(双曲線) 実戦編数学II・軌跡と領域

が 以外の実数を動くとき、点 の軌跡を求めよ。

問13 円族の通過領域(半平面) 実戦編数学II・軌跡と領域

が正の実数全体を動くとき、円 が通過する点 全体の領域を求めよ。

問14 放物線の直交する2接線の交点の軌跡(準線) 実戦編数学II・軌跡と領域

放物線 上の異なる 点における接線が直交するとき、その交点の軌跡を求めよ。

問15 線分の族の通過領域 最難関編数学II・軌跡と領域

が の範囲を動くとき、直線 が通る点全体のつくる領域を とする。

(1) 点 が に属するための条件を求め、 を図示せよ。

(2) と直線 の共通部分を求めよ。

問16 和と積の描く軌跡 最難関編数学II・軌跡と領域

実数 が を満たしながら動くとき、点 が描く図形を求め、図示せよ。

問17 直交する2本の弦と定点 最難関編数学II・軌跡と領域

放物線 上に原点 O と異なる2点 があり、 を満たしながら動く。直線 は定点を通ることを示し、その定点の座標を求めよ。

問18 円板の像(2乗の写像) 最難関編数学II・軌跡と領域

実数 が を満たしながら動くとき、点 の動く範囲を求め、図示せよ。

問19 線分を45°で見込む点の軌跡 最難関編数学II・軌跡と領域

2点 に対し、 を満たす点 の軌跡を求めよ。

問20 楕円の直交する2接線の交点の軌跡(準円) 実戦編数学C・平面上の曲線

楕円 に、互いに直交する 本の接線を引く。その交点の軌跡を求めよ。

問21 平行な弦の中点の軌跡 最難関編数学C・平面上の曲線

楕円 を、傾き1の直線 ( は実数)が2点で切るとき、その2交点を結ぶ弦の中点は、 を動かすと1つの直線上に乗ることを示し、その直線の方程式を求めよ。